Um sistema opera com múltiplos reatores adiabáticos, que processam uma reação R → P, intercalados com resfriadores, conforme ilustrado na figura a seguir.

As correntes são altamente diluídas com inerte para controle de temperatura, de forma que a capacidade calorífica das correntes é aproximadamente igual à capacidade calorífica do inerte. As temperaturas de entrada e saída das correntes nos reatores estão indicadas na figura.

A conversão total de R no processo é de

Dados:
ΔH da reação = −25.000 J/mol
Capacidade calorífica do inerte = 10 J/(mol.K)
Fração molar de R na alimentação = 0,1

Uma das rotas da produção industrial de eteno é o craqueamento do etano, um processo endotérmico, conduzido tipicamente sem a presença de catalisadores, em fornos que operam em altas temperaturas. Uma série de reações radicalares leva a um grande número de compostos.

Considere, apenas, a ocorrência das reações a seguir.

1 - C₂H₆ → C₂H₄ + H₂
2 - C₂H₄ + C₂H₆ → C₃H₆ + CH4

A tabela a seguir apresenta o resultado da análise cromatográfica de uma amostra na saída do reator de uma unidade industrial na qual são considerados, apenas, metano, eteno e etano.

Se a alimentação consiste de uma mistura metano-etano, com fração molar de etano de 95%, a razão entre o número de mols de hidrogênio e de propeno na saída do reator é

Em torres de resfriamento, a água é forçada ao contato com o ar e parcialmente vaporizada para diminuição de sua temperatura. Em uma unidade contendo torres de resfriamento, a água é alimentada saturada a vazão de 1.000 kg/min a 76 °C e sai da torre a 46 °C, havendo necessidade de reposição contínua (make up) devido à perda por evaporação. Aproximadamente, qual o valor máximo necessário para a reposição da água, considerando o caso em que o resfriamento se deve inteiramente à evaporação da água (sem transferência de calor com o ar)?

No processamento de álcool a partir de beterraba, utiliza-se extração por água quente, retirando açúcares que, posteriormente, serão fermentados, gerando o álcool. Em tal processo, a beterraba é triturada e lavada com água quente. Considere uma situação na qual são processados 1.000 kg/h de beterraba com 20% em massa de açúcar, sendo extraídos 90% dos açúcares da beterraba. A fração mássica do açúcar na solução final é 0,25, e na corrente de polpa processada, a vazão mássica de água é três vezes a vazão mássica do rejeito da beterraba. A figura a seguir ilustra o processo descrito.

Nessas condições, a quantidade total de água, em kg/h, que deixa o processo é

A produção de benzeno a partir de tolueno ocorre de acordo com a seguinte reação:

C₆H₅CH₃ + H₂ → C₆H₆ + CH₄

Um esquema simplificado do processo está apresentado na figura a seguir, onde são desconsideradas reações paralelas.

A purga impede o acúmulo de metano no sistema. Na entrada do reator, a razão molar H₂/tolueno deve ser mantida igual a 5, e a fração molar de metano é 0,20. A conversão de tolueno em único estágio (tomando como referência a corrente de entrada no reator) é de 75%.

Para uma produção de 150 kmol/h de benzeno, a vazão molar de H2 na purga é, aproximadamente, igual a

C₄H₉OH + HC!$ \ell !$ → C₄H₉C!$ \ell !$ + H₂O

No processo de produção do cloreto de terc-butila, representado acima, adicionaram-se 740 kg de álcool terc-butílico e 432 kg de ácido clorídrico. Se, após uma hora, restaram 4 kmol de ácido clorídrico, a conversão do cloreto de terc-butila é

Dados
Massa atômica do cloro = 35
Massa atômica do hidrogênio = 1
Massa atômica do oxigênio = 16
Massa atômica do carbono = 12

A queima completa de 100 kmol/h de uma mistura contendo um alcano e um alceno leva à formação de 410 kmol/h de CO₂ e 500 kmol/h de água. Na alimentação da corrente de orgânicos do forno, a fração molar do alcano é 0,90 e a do alceno 0,10.

Dentre os pares de compostos abaixo listados, qual deles é compatível com as informações do problema?

Observe as afirmações a seguir sobre efeitos térmicos e balanços de energia.

I - Desconsiderando a perda de pressão em dutos, para diferentes trechos em que uma mesma corrente gasosa escoa, a vazão volumétrica nos trechos aquecidos será maior do que nos trechos não aquecidos.

II - A temperatura de saída em um forno adiabático com queima completa, operando em regime permanente, não depende da vazão total dos gases alimentados, mas apenas da composição da alimentação.

III - Em balanços de energia de processos com escoamento, o termo associado ao trabalho de compressão das correntes que entram e saem do processo é tipicamente agrupado à energia interna de tais correntes na forma de entalpia das correntes.

Está correto o que se afirma em

Um catalisador para a reforma do etanol leva, predominantemente, à seguinte reação:

C₂H₅OH + 3H₂O → 2CO₂ + 6H₂

Em um reator de bancada, a alimentação se constituía apenas de água, etanol e inerte. Se, na saída do reator, a razão molar entre H₂ e água, H₂ /água, é igual a 3, sendo a conversão de etanol de 80%, então a razão molar água/etanol na alimentação do reator é igual a

No processo de absorção de H₂S por DEA para a eliminação de gases ácidos de correntes gasosas, a eficiência da remoção de enxofre atinge 98%. Nesse processo, uma corrente de gás natural, com vazão mássica de 3 t/h, contendo 15% de H₂S, é tratada com 2 t/h de uma corrente contendo água e DEA.

A fração mássica de H₂S na corrente de líquido efluente da coluna de absorção é, aproximadamente, igual a